Целью изучения дисциплины является формирования знаний о принципах построения ИКС, современных технологиях их реализацией и о задачах, решаемых с помощью таких систем и сетей, а также формирование умений проводить анализ и синтез таких систем. Information and communication technologies(ICT) – подразумевается интеграция классических технологий, базирующихся на ИС с существующими сетями и системами телекоммуникаций.

Понятие инфокоммуникационных технологий часто используется как синоним информационных технологий с акцентом на средство коммуникации. Это понятие включает в себя:

Апппаратные и программные средства ИС;

Телекоммуникационное оборудование;

Телекоммуникационные услуги;

Инфокоммуникационные технологии реализуются с помощью инфокоммуникационных сетей. Согласно закону об информации инфокоммуникационная сеть – это технологическая система предназначенная для передачи информации по линиям связи, а доступ к этой информации осуществляется с использованием средств вычислительной техники.

Инфокоммуникационные системы предназначены для передачи и хранения данных, основной упор при этом делается на передаче данных.

Классификация инфокоммуникационных систем (базируется на классификации компьютерных сетей):

По охвату этой сети территории:

Сети масштаба LAN (Local Area Network)

Сети масштаба MAN (Metropoliten Area Network)

Сети масштаба WAN (World Area Network)

По топологии(описание расположения)

Основные понятия:

Хост(host) – это постоянно подключенное к сети устройство.

Шлюз(gateway) – компьютер или сетевое устройство осуществляющее преобразование протоколов при передаче информации между разными типами сетей. Как правило, шлюзы используются для организации доступа к ресурсам глобальной сети из локальных сетей.

Модель osi

Взаимодействие компьютеров сети описывается понятиями сформированными в эталонной модели взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection), которая разрабатывалась международной организацией стандартизации. В нашей стране модель OSI описана в стандарте ГОСТ РИСО/МЭК 7498-1-99. Модель OSI описывает процедуры обмена данными между компьютерами на различных уровнях и обмен данными между уровнями на одном компьютере.

Название уровня

Описание функций

Физический (Physical layer)

Физическая среда, в которой существует канал передачи данных

Канальный(Data link layer)

Прием и передача пакетов данных, а также определение аппаратных адресов хостов или узлов сети.

Сетевой (Network layer)

Маршрутизация и ведение учетов при передаче данных.

Транспортный (Transport layer)

Обеспечение корректной передачи данных.

Сеансовый (Session layer)

Аутентификация и проверка полномочий.

Представление данных (Presentation layer)

Интерпретация и сжатие данных.

Прикладной(Application layer)

Представление услуг на уровне конечного пользования и на уровне конечного приложения.

    Физический уровень

Получает пакеты данных от вышележащего канального уровня и преобразует их в электронные сигналы соответствующие 0 и 1 бинарного потока. Эти сигналы посылаются через среду передачи на приемный узел. Механические и электромагнитные свойства среды передачи определяются на физическом уровне и включают в себя:

    типы кабелей и разъемов

    разводку контактов в разъемах

    схему кодирования сигналов для значения 0 и 1

    Канальный уровень

Обеспечивает создание, передачу и прием кадров данных. Этот уровень обслуживает запросы вышестоящего сетевого уровня и использует сервис физического уровня для приема и передачи этих кадров данных. канальный уровень делится на 2 подуровня:

    подуровень управления логическими каналами (LLC – Logical Layer Control)

    подуровень управления доступом к среде (MAC - Media Access Control)

LLC обеспечивает обслуживание сетевого уровня, т. е. данные приходящие с сетевого уровня он формирует в кадры данных.

А MAC – регулирует доступ к физической среде передачи данных

    Сетевой уровень

Отвечает за деление хостов на группы. На этом уровне происходит маршрутизация пакетов данных на основе преобразования MAC-адресов в сетевые адреса. Также на сетевом уровне происходит прозрачная передача пакетов данных на вышестоящий уровень.

    Транспортный уровень

Делит потоки информации вышележащих уровней на достаточно мелкие фрагменты (пакеты) для передачи их на сетевой уровень

    Сеансовый уровень

Отвечает за организацию сеансов обмена данными между хостами

    Уровень представления

Отвечает за возможность диалога между приложениями на разных компьютерах. Этот уровень обеспечивает преобразование данных прикладного уровня в поток информации для транспортного уровня.

    Прикладной уровень

Отвечает за доступ приложений к сети (перенос файлов, обмен данными, управление ресурсами сети).

В настоящее время тенденции развития как средств обработки и распределения информации, так и информационных систем в целом характеризуются тем, что, с одной стороны, развитие телекоммуникационных сетей требует применения цифровых каналов и систем передачи данных, средств вычислительной техники для обработки информации в процессе ее передачи, а с другой - развитие средств обработки информации и вычислительной техники требует все большего применения средств связи для организации обмена информацией в интересах решения прикладных задач. И как результат - процессы интеграции и конвергенции телекоммуникационных сетей и средств информатизации способствовали превращению телекоммуникационных сетей в инфокоммуникационные сети (ранее применялись также термины «информационная сеть», «телекоммуникационная вычислительная сеть» и др.).

Согласно существующим представлениям, инфокоммуникационнаясистема – это совокупность, включающая сущности информационной и телекоммуникационной систем. Информационная система включает в себя информацию и пользователя. Телекоммуникационная система обеспечивает перенос информации от источника к потребителю. Таким образом, инфокоммуникационную систему образует совокупность сети телекоммуникаций (телекоммуникационной подсистемы), прикладной подсистемы (средств хранения и обработки информации, прикладных процессов), а также подсистемы источников и потребителей информации (пользовательские подсистемы).

Наряду с терминами «инфокоммуникационная система » и «инфокоммуникационная сеть » используются термины:

Информационно-телекоммуникационные системы - класс систем, реализующий множество технологических процессов по сбору, обработке, хранению, поиску информации и доступа к ней, переносу (транспортировке) всех видов сообщений путем их объединения в единые транспортные потоки.

Информационно-телекоммуникационная сеть - технологическая система, содержащая линии связи, узлы и пользовательское оборудование, обеспечивающая возможность предоставления услуг по доставке информации пользователям и, частично, по ее хранению и обработке в процессе передачи и доставки.

Федеральный закон Российской Федерации «Об информации, информационных технологиях и о защите информации», определяет информационно-телекоммуникационную сеть , «как технологическую систему, предназначенную для передачи по линиям связи информации, доступ к которой осуществляется с использованием средств вычислительной техники».

В целях обеспечения корректности использования таких терминов как «инфокоммуникации», «инфокоммуникационная сеть», «инфокоммуника-ционные технологии» и др. рассмотрим их определения и взаимосвязь.


В статьеП.П. Воробиенко, Л.А. Никитюк (Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова) даются определения базовым понятиям, характеризующим предмет труда специалистов инфокоммуникационной отрасли, а именно: «инфокоммуникации» как область деятельности, «инфокоммуникационная сеть» как физический объект, «инфокоммуникационные технологии» как совокупность методов и способов, обеспечивающих функционирование такого объекта и «инфокоммуникационная услуга» как конечный результат.

Инфокоммуникации (Infocommunications) - это совокупность средств обработки, накопления, хранения информации и переноса ее в пространстве, имплементированных (исполненных) в единую сетевую структуру, посредством которой обеспечивается доступность информационных ресурсов и информационный обмен.

Инфокоммуникационная сеть (Infocommunication Network) - это совокупность территориально рассредоточенных информационных, вычислительных ресурсов, программных комплексов управления, размещаемых в оконечных системах сети и терминальных системах пользователей, взаимодействие между которыми обеспечивается посредством телекоммуникаций, и которые совместно образуют единую мультисервисную платформу.

Инфокоммуникационные технологии (Infocommunication Technologies) - это совокупность методов и способов обработки, накопления, хранения, отображения и обеспечения целостности информации, а также способов реализации режимов ее переноса в пространстве, обеспечивающих некоторый гарантированный уровень качества обслуживания.

Инфокоммуникационная услуга (Infocommunication Service) - это мультиуслуга, обеспечивающая удовлетворение телекоммуникационных либо информационных, либо тех и других одновременно потребностей потребителя с предоставлением ему возможности участия в управлении процессом реализации услуги.

В РД 115.005-2002 инфокоммуникационные технологии определяются как «совокупность методов и средств реализации информационных и телекоммуникационных процессов». Данное понятие объединяет две составляющие: информационные технологии и телекоммуникационные технологии .

Информационные процессы - сбор, обработка, накопление, хранение, поиск и распространение информации.

Телекоммуникационные процессы - передача и коммуникация информации (РД 115.005-2002).

Под информационной технологией (Information Technology ) понимаются процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления этих процессов и методов (ГОСТ Р 52653-2006).

Более широко в настоящее время используется термин «информационно-коммуникационные технологии » (Information and Communication Technology), отражающий совокупность информационных процессов и методов работы с информацией, осуществляемых с применением средств вычислительной техники и средств телекоммуникации (ГОСТ Р 52653-2006).

Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) - технологии, предназначенные для совместной реализации информационных и коммуникационных процессов.

Таким образом, инфокоммуникационные сети предназначены для предоставления пользователям услуг, связанных с обменом информацией, ее потреблением, а также обработкой, хранением и накоплением.

В качестве пользователей могут выступать как физические лица, так и юридические (фирмы, организации, предприятия).

Пользователь, организуя запрос на предоставление той или иной услуги, активизирует в своей оконечной системе некоторый прикладной процесс, выполняющий обработку информации для конкретной услуги связи или приложения.

Оконечными системами инфокоммуникационной сети могут быть:

· терминальные системы, обеспечивающие доступ к сети и ее ресурсам;

· рабочие системы, предоставляющие сетевой сервис (управление доступом к файлам, программам, сетевым устройствам, обслуживание вызовов и т.д.);

· административные системы, реализующие управление сетью и отдельными ее частями.

Базовым компонентом, ядром инфокоммуникационной сети, является телекоммуникационная сеть.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Белгородский государственный технологический университет

им. В.Г. Шухова

А. В. Глухоедов, Е. А. Федотов

Инфокоммуникационные системы и сети

Утверждено ученым советом университета в качестве учебного пособия для студентов направления бакалавриата 230400 «Информационные системы и технологии»

Белгород 2012

УДК(Ю4.7 (07) ББК 32.973.2()2я7 Г55

Рецензенты: кандидат технических наук, доцент Белгородского госу­дарственного технологического университета им. В.Г. Шухова В.М. Поляков

кандидат технических наук, доцент Белгородского госу­дарственного университета А.И. Штифшюв

Глухоедов А. В., Федотов Е. А.

Г55 Инфокоммуникационные системы и сети: конспект лекций: учеб­ное пособие / А.В. Глухоедов, Е.А. Федотов. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2012.- 104 с.

В учебном пособии представлено всестороннее рассмотрение всех важ­нейших сетевых моделей, технологий и протоколов, которые определяют функционирование современных информационных сетей.

Учебное пособие Предназначено для студентов направления бакалавриата 230400 «Информационные системы и технологии».

УДК 004.7 (07) ББК 32.973.202я7

© Белгородский государственный технологический университет (БГТУ) им. В.Г. Шухова, 2012

Введение 5

1. Применение информационных сетей 6

    Сеть предприятия 6

    Домашняя сеть 6

    Всемирная паутина 7

    Общение 1

    Интерактивные развлечения 8

2. Классификация информационных сетей 9

    По размеру сети 9

    По типу топологии сети 9

    По типу функционального взаимодействия 13

    По типу технологии передачи 14

    По типу среды передачи 15

    По скорости передачи 15

3. Эталонные модели сети 16

    Протокол и стек протоколов 16

    Эталонная модель OSI 17

    Эталонная модель TCP/IP 20

    Гибридная эталонная модель 20

4. Сетевые устройства 21

    Сетевые карты 21

    Пассивные сетевые устройства 21

    Активные сетевые устройства 22

5. Линии и каналы связи 24

    Кабельные линии связи 25

    Беспроводные линии связи 32

6. Базовые сетевые технологии 35

    Технология Ethernet 35

    Технология Token Ring 42

    Технология FDDI 43

7. Адресация в информационных сетях 44

7.1. МАС-адрес 44

    IP-адрес 45

    Система доменных имен 53

    Протокол DHCP 61

    Протокол ARP 64

8. Объединение сетей 66

    Объединение сетей с помощью мостов 66

    Объединение сетей с помощью маршрутизаторов 71

9. Транспортные протоколы TCP/IP 82

  1. Протокол UDP 82

    Протокол TCP 84

10. Протоколы прикладного уровня TCP/IP 92

    Протокол FTP 92

    Протокол HTTP 95

    Протокол SMTP 98

1 1. Безопасность в информационных сетях 100

    Классификация сетевых атак ИХ)

    Защита сетевого трафика 101

Заключение 102

Библиографический список 103

Введение

Информационные сети я&тяются логическим результатом эволю­ции информационных технологий. Первые компьютеры 50-х годов -большие, громоздкие и дорогие - предназначались для очень неболь­шого числа пользователей. Они не были предназначены для интерак­тивной работы, а использоватись в режиме пакетной обработки.

В начале 70-х годов с появлением больших интегральных схем стали появляться персональные компьютеры. Именно в этот момент возникла потребность в передаче информации от одного компьютера другому. Так появились первые информационные сети. Вначале для соединения компьютеров использовались нестандартные устройства со своим способом представления данных на линиях связи, своими типами кабелей и т.д.

В середине 80-х годов были утверждены стандартные технологии объединения компьютеров в сеть. Стандартные сетевые технологии сильно облегчили процесс построения информационной сети. Для ее создания достаточно было приобрести сетевые адаптеры соответству­ющего стандарта, стандартный кабель и присоединить адаптер к кабе­лю стандартными разъемами.

Данный курс предназначен для студентов, заинтересованных в по­дробном изучении базовых принципов построения современных ин­формационных сетей. Все материалы учебного пособия подготовлены преимущественно для студентов третьего курса специальности «Ин­формационные системы и технологии», но также будут полезны сту­дентам других специальностей.

Представление пользователя об уровне производительности информационной сети, как системы распределенных ресурсов, складывается из оценки таких параметров как время реакции сети, задержка передачи и вариация задержки передачи , а также прозрачность.

Время реакции сети определяется как интервал времени между возникновением запроса пользователя к какой-либо сетевой службе (например, передачи файлов) и получением ответа на этот запрос. Значение этого показателя зависит от типа службы, к которой обращается пользователь, от того к какой категории относится пользователь и какова производительность сервера, к которому он обращается, а также от степени загруженности элементов сети, через которые проходит его запрос.

Задержка передачи определяется как время между моментом поступления пакета данных на вход какого-либо сетевого устройства или фрагмента сети и моментом выхода из него. Этот параметр по существу характеризует этапы временной обработки пакетов при прохождении их по сети. При этом производительность сети оценивается, как правило, максимальной задержкой передачи и вариацией задержки.

Вариация задержки (джиттер задержки) характеризует колебание задержки во времени. Большой разброс в значениях задержки негативно сказывается на качество предоставляемой пользователю информации при передачи чувствительных к ним видов трафика, таких как видеоданные, речевой трафик. Это сопровождается возникновением «эха», неразборчивостью речи, дрожанием изображения и т.п.

Прозрачность характеризуется свойством сети скрывать от пользователя принципы ее внутренней организации. Пользователь не должен знать место нахождения программных и информационных ресурсов (имя ресурса не должно включать адрес его нахождения), для работы с удаленными ресурсами он должен использовать те же команды и процедуры, что и для работы с локальными ресурсами, процессы распараллеливания вычислений в сети должны происходить автоматически без участия операторов. Требование прозрачности обеспечивает пользователям удобство и простоту работы в сети.

Инфокоммуникационная сеть представляет собой совокупность оконечных систем и любых терминальных устройств пользователей, а также ресурсов сети, которые совместно обеспечивают производство и предоставление полного спектра телекоммуникационных и информационных услуг, удовлетворяющих требованиям пользователей к их качеству .


Таким образом, инфокоммуникационная сеть представляет собой продукт конвергенции сетей электросвязи, существовавших ранее отдельно для каждого вида связи и информационной сети. В отличие от последней характеризуется возможностью предоставления разного вида услуг (переноса информации в виде пользовательских сообщений и запрашиваемой из сети; предоставления различных видов связи: телефонной, факсимильной, передачи данных и т.д.; предоставления различных сред передачи, каналов и трактов стандартизованных скоростей на время и постоянно и т.п.) с использованием универсальной сетевой платформой (рис. 2.3).

ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые авторы используют термин «компьютерная сеть» как синоним понятия «инфо-коммуникационная сеть». Традиционные сети электросвязи связи (телефонную, телеграфную, телевизионную, передачи данных и т.д.) часто объединяют общим понятием “телекоммуникационные сети”, что на наш взгляд не совсем корректно.

Термины, определяющие ту или иную сеть, традиционно формировались, отражая вид связи или вид передаваемой информации, что в конечном итоге определяло утилитарное назначение сети. И это для своего времени было правильно. К примеру, телефонная сеть носит такое название не потому, что она объединяет телефонные аппараты пользователей, а потому, что ее назначение состоит в реализации вида связи “телефония” (др. греческий - передача звука на расстояние). Аналогично - телеграфные сети, сети факсимильной связи, телевизионные сети, радио сети и т.д.

Сети передачи данных, предназначавшиеся в свое время в основном для передачи компьютерной информации - данных, стали называть “сети ЭВМ”, “вычислительные сети”, а позднее “компьютерные сети”, подчеркивая тем самым наличие в сети вычислительного ресурса и его возможностей. На наш взгляд, эти термины хоть и укоренились в технической литературе, являются не вполне адекватными понятию “инфо-коммуникационные сети”.

2 Классификация сетей

В современной технической литературе можно встретить самые различные классификации сетей. Каждая из них по своему отображает концептуальные воззрения авторов и строится с использованием того или иного набора классификационных признаков. Существующие способы классификации сетей не являются взаимоисключающими, как и соответствующие им классификационные признаки, связанные с использованием множества различных терминов. Однако, отталкиваясь от понятий телекоммуникационной и информационной сети, целесообразно разграничить классификационные признаки, выделив общие для обоих этих понятий и частные для каждого из них. Таким общим классификационным признаком для всех сетей является масштаб территории охватываемой сетью.

Классификация телекоммуникационных сетей может быть основана на принципе декомпозиции транспортной функции и на используемой сетевой технологии . Информационные сети, как физические объекты, можно классифицировать также по ряду признаков:

· масштабу контингента пользователей, имеющих доступ в сеть;

· по масштабу предприятий и их производственных подразделений;

· по принципу распределения ролей между компьютерами в сети;

· по типу объекта недвижимости, в котором инсталлирована сеть.

Ниже приводится характеристика сетей в соответствии с каждым из перечисленных классификационных признаков.

Инфокоммуникационные системы

Инфокоммуникационные технологии и системы - определения и понятия

История развития средств инфокоммуникаций

В прошлом телекоммуникационные и информационные технологии развивались отдельно и, по мути, независимо друг от друга. Представление телекоммуникационных услуг было неразрывно связанно с организациями, называемыми операторами связи, которые выстраивали свой бизнес на продаже голосового трафика. Информационные технологии в свою очередь развивались самостоятельно и были связанны с разработкой программного обеспечения

Инфокоммуникационные технологии.

Понятие "инфокоммуникационные технологии" включает информационные технологии (аппаратные и программные средства), телекоммуникационное оборудование (абонентское, сетевое) и телекоммуникационные услуги (Услуги в телефонных сетях общего пользования, услуги в сети Интернет, услуги мобильной телефонной связи и т.п.)

Инфокоммуникационные технологии -

данное понятие объединяет две составляющие: информационные технологии и телекоммуникационные технологии.

Эти составляющие можно охарактеризовать так:

        к информационным технологиям относится все то, что связанно с прикладным программным обеспечением

        а к телекоммуникационным технологиям - средства, создающие инфраструктуру, или, другими словами, системно-технический базис для той или иной прикладной функциональности.

        • Это глобальная телекоммуникационная сеть, это сетевое оборудование, это радиосвязь.

          Все виды обеспечения

          Разработки, насыщающие информационную систему прикладными задачами (базы данных, бухгалтерские и прочие программы), создающие надстройку над технологическим фундаментом.

Определения

Информационно-телекоммуникационная сеть - технологическая система, предназначенная для передачи по линиям связи информации, доступ к которой осуществляется с использованием средств вычислительной техники

Инфокоммуникационная система - это совокупность телекоммуникационной сети, средств хранения и обработки информации, а также источников и потребителей информации.

Модель инфокоммуникационной системы

предложена международным союзом электросвязи (МСЭ).

Мультисервервисные сети

Мультисервисные сети - это универсальная транспортная среда для передачи данных, трафика корпоративной телефонии и всех мультимедийных систем.

(в том числе систем видеоконференцсвязи, видеонаблюдения, дистанционного обучения)

Мультисервисные сети и позволяют передавать различную информацию внутри корпоративной сети с использованием единой инфраструктуры.

NGN (next generation networks - сети следующего поколения) - мультисервисные сети связи, ядром которых являются опорные IP-сети, поддерживающие полую или частичную интеграцию услуг передачи речи, данных и мультимедиа.

Общие вопросы сетевой коммуникации

Обобщенная задача коммутации

Если топология сети не полносвязная, то обмен данными между произвольной парой конечных узлов (абонентов) должен идти через транзитные узлы.

Последовательность транзитных узлов (сетевых интерфейсов) на пути от отправителя к получателю называется маршрутом.

Задача соединения конечных узлов через сеть транзитных улов называется задачей коммутации .

Она может быть представлена в виде нескольких взаимосвязанных задач:

        Определение информационных потоков, для которых требуется прокладывать пути.

        Определение маршрутов для потоков.

        Сообщение о найденных маршрутах узлам сети.

        Продвижение потоков, т.е. распознавание потоков и их локальная коммутация на каждом транзитном узле.

        Мультиплекснрование и демультиплексирование потоков и т.д.

Определение информационных потоков

Информационным потоком или потоком данных называют непрерывную последовательность байтов (которые могут быть агрегированы в более крупные единицы данных - пакеты, кадры, ячейки), объединенных набором общих признаков, выделяющих его из общего сетевого трафика.

        Данные поступающие от компьютера - единый поток, или совокупность подпотоков, каждый из которых имеет дополнительный признак - адрес назначения.

        Каждый из подпотоков можно подразделить на подпотоки, относящиеся к разным сетевым приложениям - электронной почте, обращения веб-серверу...

        Выбор пути может осуществляться с учетом характера передаваемых данных.

Определение маршрутов

Выбор пути (маршрута) передачи данных - определение последовательности транзитных узлов и их интерфейсов, через которые можно доставить их адресату осуществляется на основе критериев:

    Номинальная пропускная способность

    Загруженность канала связи

    Количество промежуточных транзитных узлов

    Надежность каналов

Оповещение сети о выбранном маршруте

После определения маршрута необходимо сообщит о нем транзитным узлам.

Общий смысл сообщения:

"..если придут данные, относящиеся к потоку N, то нужно передать их на интерфейс F."

В результате создается запись в таблице коммутации, в которой признаку потока ставится в соответствие номер интерфейса.

Продвижение потоков

Коммутация - отправитель "выставляет" данные на тот свой порт, из которого выходи найденный маршрут, а все транзитные узлы должны выполнить "переброску" данных с одного своего порта на другой.

Коммутатор - направляет входящие в его порты информационные потоки на соответствующие выходные порты.

Мультиплексирование

Мультиплексирование - объединение нескольких отдельных потоков в общий агрегированный поток, который можно передавать по одному физическому каналу связи.

Технологии мультиплексирования:

        Частотное разделение каналов

        • Используется в аналоговых линиях связи. Когда для создания одного высокоскоростного канала мультиплексируют несколько низкоскоростных.

        Временное разделение каналов

        • Используется в цифровых линиях связи. Когда каждому низкоскоростному каналу выделяется определенная доля времени *тайм-слот или квант) высокоскоростного канала.

        По длине волны

        • Каждый канал передает свою информацию с помощью сетевой волны определенной длины и, соответственно, частоты). Такой канал называется спектральным каналом, та как ему выделятся определенная полоса спектра сетевого излучения.

Аналоговая линия связи предназначена для передачи сигналов произвольной формы и не представляет никаких требований к способу представления 1 и 0 аппаратурой передачи данных, а цифровой - все параметры передаваемых линией импульсов стандартизированы. Т.е. для цифровых линий связи, протокол физического уровня определен, а для аналоговых - нет.

Виды коммутации

Коммутация каналов

Ведет свое происхождение от первых телефонных сетей.

Коммутационная сеть образует между конечными узлами непрерывный составной физический канал из последовательно соединенных коммутаторами промежуточных участков.

Достоинства:

        Постоянная и известная скорость передачи данных по каналу

        Низкий и постоянный уровень задержки передачи данных через сеть. Это позволяет качественно передавать данные, чувствительные к задержкам (трафик реального времени) - голос, видео и пр.

Недостатки:

        Возможность отказа сети в обслуживании запроса на установление соединения, если на некотором участке этой сети уже проходит максимальное для данной техники мультиплексирования и для данного канала количество информационных потоков.

        Нерациональное использование пропускной способности физических каналов. После установления соединения часть пропускной способности отводится составному каналу на все время соединения, до тех пор, пока соединение не будет разорвано.

        Обязательная задержка перед передачей данных из-за фазы установления соединения

Коммутация пакетов

Типичные сетевые приложения генерируют трафик очень неравномерно, с высоким уровнем пульсации скорости передачи данных. Соотношение минимальной и максимальной интенсивности обмена данными может достигать 1:100. При организации коммутации канала большую часть времени он будет простаивать.

Решение проблемы - разбиение пользовательских сообщений на пакеты (от 46 до 1500 байт). Каждый пакет снабжается заголовком, в котором указывается адресная информация, необходимая для доставки пакета узлу назначения, а также номер пакета, используемый для сборки сообщения. Пакеты транспортируются в сети как независимые информационные блоки.

Коммутаторы пакетной сети отличаются от коммутаторов каналов наличием буферной памяти для хранения пакетов на время тока занят выходной порт коммутатора. Схема передачи данных с использование буферизации позволяет сглаживать пульсации трафика.

        Высокая общая пропускная способность сети при передаче пульсирующего трафика.

        Возможность динамически перераспределяет пропускную способность физических каналов связи между абонентами в соответствии с реальными потребностями трафика.

        Неопределенность скорости передачи данных между абонентами сети, обусловленная зависимость задержек в очередях буферов коммутаторов сети от общей загрузки сети.

        Переменная величина задержки пакетов данных, которые могут достигать значительных величин в моменты мгновенных перегрузок сети.

        Возможные потери данных из-за переполнения буферов.